倪 霞
(淮北市教育局,安徽 淮北 235000)
化学实验趣味化方法浅析
倪 霞
(淮北市教育局,安徽 淮北 235000)
化学是一门以实验为基础的科学,通过实验教学特别是趣味性实验可以大大激发学生学习化学的兴趣。我们可以从改进教材实验、从生活中、从习题中寻求趣味实验,以增强化学实验的趣味性。
化学;实验教学;趣味化
化学是一门以实验为基础的自然学科,因此实验教学在化学教育中尤其在基础教育阶段的重要性是不言而喻的。从学生科学素养发展的三个维度(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)上看,化学实验不仅具有认识论和方法论功能,而且具有激发学生学习兴趣的教学功能[1]。特别是趣味性实验,以其“无中生有”的魔术般变化,带给学生无穷欢乐和惊奇,启迪学生思维,激发学生强烈的求知欲。目前中学教材安排的实验大多是验证性实验。验证性实验在内容上比较平淡,缺乏趣味性和启发性。很多中学生对化学学习逐渐失去兴趣和自信,甚至放弃了学习化学。因此,增强化学实验的趣味性和启发性,成了目前教育工作者们研究的一个热点。下面就本人的教学实践谈几点粗浅的做法。
在日常的实验教学中,教材实验是最主要的素材。而教材实验最主要是体现课本知识,它主要考虑科学性,而不是趣味性。我们可以通过替换实验材料,变换实验名称等方法增加实验趣味性。
[案例]设计橘子电池
仪器和药品:灵敏电流计、铜片、锌片、导线、培养皿、橘子。
请利用所给材料设计橘子电池,观察实验现象并提炼出原电池模型。
方案1:电极插入单瓣橘子(如图1)
图1
方案2:电极插入两瓣未分开的橘子(如图2)
问题:为何两瓣未分开的橘子也能产生电流?
图2
强调:“膜”的功能:分区但又允许离子通过。
方案3:电极插入两瓣分开的橘子(如图3、图4)
问题:两瓣分开的橘子不能产生电流,如何改进才能产生电流?
图3-1
图3-2
“实验到处有,信手可拈来”。来源于生活中的这些实验取材简单,操作方便,趣味性浓,能使学生在自我操作的乐趣中培养观察和动手动脑能力,增强主动学习的信心[2]。
图4
[案例]同时使用洁厕灵和84消毒液引发中毒事件
实验背景:新闻媒体经常报道由于同时使用洁厕灵和84消毒液而发生中毒的事件。洁厕灵能快速除去马桶内的污渍和异味,84消毒液可有效杀灭真菌和一些细菌繁殖体。那么,两个同时使用为什么会引发中毒?
实验药品和仪器:洁厕灵、84消毒液、KI淀粉试纸。
实验操作:84消毒液根据其说明书与水按1:100配制成溶液;向上述84消毒液的稀释液中逐滴加入洁厕灵,有黄绿色气体产生;用湿润的KI淀粉试纸检测产生的气体,试纸变蓝。
实验原理:84消毒液的有效成分为NaClO,在使用时溶液会吸收空气中的CO2气体:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+CO2-3,产生HClO从而具有较好的漂白效果。洁厕灵的主要成分是无机强酸,向84消毒液中加入较多洁厕灵则发生反应:2H++ClO-+Cl-=H2O+Cl2↑,产生有毒气体Cl2。检测Cl2时可用湿润的KI淀粉试纸,Cl2+2I-=I2+2Cl-。
该实验来源日常生活事件同时使用洁厕灵和84消毒液引发中毒事件。该实验作为教材教学的实验补充作用既适用于氯元素内容的教学,也适用于氧化还原知识教学。上述实验是以学生的生活为起点,利用生活中常见的物质或反应吸引学生的注意力,使学生认识到隐藏在生活背后的化学知识,主动地发现生活中的化学问题,增强学生的社会责任感和参与社会事物的能力。以学生生活环境为背景来组织学习活动,调动学生的生活经验,满足更多学生的学习需要,这也是当今教育的一个必然要求。
书本实验是有限的,教师可以挖掘蕴含于习题中的实验,增加其直观性和趣味性,设计出合理的趣味实验。
[案例](2007全国高考上海卷)18.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(图5),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是
A.实验中发生的反应都是氧化还原反应
B.铝是一种较活泼的金属,
图5
C.铝与氧气反应放出大量的热量
D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物答案:D
实验操作:将铝片制成一个兔子形状,并将其表面的致密氧化膜打磨掉。然后用棉签沾上HgNO3溶液涂在铝片上。几分钟后搽去铝片上的HgNO3溶液。随即就可以看见铝兔子自动长出白毛。
实验原理:铝为活泼金属,但由于铝表面有层致密的氧化膜,阻止了铝与空气的反应。除去致密氧化膜的金属铝和HgNO3形成铝汞合金,使得金属铝表面不能再形成致密氧化膜。铝可以持续和空气中的氧气反应,生成白色氧化铝。
实验注意:HgNO3为剧毒化合物,注意防护措施。
兴趣是最好的老师,学习兴趣是学习动机中最活跃、最现实的因素,是学生获取知识的内在动力。只要我们找到适合中学教学的最佳条件,将实验教学趣味化、生活化与知识化融为一体,让学生感受到化学、化学实验的魅力。这些有趣神奇的化学实验,会让学生走进奇妙的化学世界。
[1]郑长龙,等.化学实验教学新视野[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]王磊,刘强,张小平,等.试析《普通高中化学课程标准(实验)》中的实验体系[J].化学教育,2004(9).
G633.8
A
1671-8275(2011)05-0083-02
2011-09-02
倪霞(1982-),女,安徽濉溪人,淮北市教育局中教一级教师。
责任编辑:肖艳丽